2018年5月15日 星期二

自我相似的生物構造

『自我相似』是生物形態的特徵之一,所謂自我相似,就是在不同的尺度下,類似的結構一再出現。放大之後,還是這個樣子。縮小之後,還是看到這個樣子。Zoom in 這樣,Zoom out也這樣的scale free現象。在數學(還是其他科學)被稱為『碎形 fractal』。

蕨類植物,是很容易觀察的對象。像照片所示,在肉眼尺度下,就可以看到的三階層結構,三階都相似,像羽毛那樣。

不同尺度下,生物體重複出現的型態。這意味著,從生物體的局部,就可以表現出全部。這個『局部表現全部』,正是『全息律』的基礎,這是從傳統醫學、占星術以來一直在用的觀念。例如中醫的經絡、穴道、耳針、腳底反射區。都是這種局部表現全部的醫療方式。全部的健康狀況反映在局部(的經絡、穴道、耳針、腳底反射區),治療方式可以從局部著手。



非生物的例子更多,像是晶格結構,微觀看來是六面體,最後組成一塊六面體結晶。家裡的地板,只要知道用哪一種地磚,然後在二維平面上重複copy就好。據說,JPEG圖形壓縮也是利用這個自我相似的原理,不用老老實實一點一點畫(那就是BMP檔),只要在圖裡找到自我重複的小元素,然後加上重複的規律,就可以(在你認不出的差異下)畫出整張圖了。

宗教人士認為這展現了造物者的偉大,所謂的『造物者停留在自身之內』,也就是說,要了解宇宙,可以往內尋求,我們內在就可以找到造物者的神奇,可以找到宇宙的規律。

Theory of everything,是許多物理學家的終極夢想,希望能找到一個定律,然後宇宙裡的現象都可以用這定律推導出來,都可以用這定律解釋。這種『一個原則統御世界』的想法,不知道從何而來,但是我們處處都看得到。(又例如,Maxwell將電磁的四個定律,變成一組Maxwell Equation,然後在相對論的架構下,這四個又統合成一個。)